36.Гумові матеріали. Наутральні і синтетичні каучуки. Склад і технологія виготовлення виробів з гуми.

Гумою називається продукт спеціальної обробки (вулканізації) сумішікаучуку і сірки з різними добавками.

Гума як технічний матеріал відрізняється від інших матеріаліввисокими еластичними властивостями, які притаманні каучуку - головномувихідного компоненту гуми. Вона здатна до дуже великих деформацій

(відносне подовження досягає 1000%), які майже повністюоборотні. При нормальній температурі гума знаходиться в високоеластіческомстані і її еластичні властивості зберігаються в широкому діапазонітемператур.

Модуль пружності лежить в межах 1-10 МПа, тобто він в тисячі і десяткитисяч разів менше, ніж для інших матеріалів. Особливістю гуми єїї мала стискальність (для інженерних розрахунків гуму вважають нестисливої);коефіцієнт Пуассона 0,4-0,5, тоді як для металу ця величина складає

0,25-0,30. Іншою особливістю гуми як технічного матеріалу єрелаксаційний характер деформації. Крім зазначених особливостей для гумових матеріалів характернівисока стійкість до стирання, газо-і водонепроникність, хімічнастійкість, електроізолюючі властивості і невелика щільність.

Натуральний каучук добувають з молочного соку (латексу) каучуконосного дерева гевеї, а також каучуконосних рослин (кок-сагиз, тау-сагиз), що містять латекс в корінні. Молекула натурального каучуку складається з ланок легколетучего вуглеводню - ізопрену і має всюди однакову (регулярну) мікроструктуру.

синтетичного каучуку, який був отриманий в 1931 році за методом, розробленим академіком С.В. Лебедєвим.

Синтетичний каучук одержують в основному з природного і попутного нафтових газів, а також окремих вуглеводневих фракцій нафтопереробки.

В даний час виготовляється кілька різновидів синтетичних каучуків, що відрізняються механічною міцністю, хімічною стійкістю, газопроникністю, термостійкістю та іншими властивостями:

- Натрій-бутадієновий (ВКВ), перший у світі промисловий синтетичний каучук, виготовлявся з етилового спирту на базі харчових містять крохмаль продуктів. Випуск припинено з 1964 року;

- Бутадієн-стирольний (СКС) є найпоширенішим синтетичним каучуком, який виходить сополимеризацией бутадієну і стиролу. Має достатню міцність і зносостійкість;

- Бутилкаучук отримують сополимеризацией ізопрену та ізобутилену, характеризується високою газопроникністю і хімічну стійкість;

- Поліуретанові каучуки відрізняються високою зносостійкістю;

Гумові вироби виготовляють з гумових сумішей. Гумові суміші напів-ють шляхом змішування каучуків з інгредієнтами. У якості інгредієнтів використовуються різні наповнювачі, пластифікатори, прискорювачі пластифікації, вулканізатори, прискорювачі вулканізації, фарбники. Конкретно - це сірка, сажа, мазут, гудрон, мастильні масла, каніфоль, смоли та інші матеріали. Крім каучуку в якості сировини використовують також регенерат - продукт переробки старих гумових виробів (в основному, шин) і вулканізованих відходів гумового виробництва. У пластичному стані регенерат здатний змішуватися з каучуком та інгредієнтами і знову вулканізуватісь. Регенерат використовують для повної або часткової заміни каучуку при виробництві багатьох гумових виробів. Таким чином у різних видах гуми знаходиться від 10 до 98% каучуку. Решта складових інгредієнти, регенерату і армуючі елементи - натуральні або хімічні волокна у вигляді тканин, ниток, шнурів. Технологія виготовлення гуми складається з чотирьох стадій: - різання каучуку на шматки і приготування інгредієнтів (подрібнення, просіювання, сортування, зважування); - приготування гумової суміші в герметичних гумозмішувачах і на каландрах (валках); - формування (на валках для листової гуми, або в пресформ для штучних виробів) - вулканізація - завершальна і дуже відповідальна операція, яка може відбуватися в пресах, котлах і автоклавах при температурі 130-160еC і тиску 18-20 МПа, але може відбуватися і при тиску 3-6 МПа. Гумові вироби напів-витримують за допомогою певної техніки. За допомогою каландрів отримують листову гуму; за допомогою черв'ячних пресів - труби, шланги, шнури, гумовані кабелі; за допомогою пресів та пресформ - штучні вироби: ущільнювачі, штепселі, прокладки тощо.